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【详解】高压LED:主导未来LED通用照明

2013-08-15 10:09
雷本祖
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  真正影响AC/DC转换器的效率的因素还有很多,例如非隔离的转换器效率就比隔离型转换器的效率要高很多(因为通常非隔离转换器根本就不用变压器,只要采用了变压器,不管变比是多少,都会大大降低效率);此外,隔离型反激式的输出整流二极管的损耗也会影响效率,为了提高整流二极管的效率最好采用肖特基二极管,而如果输出是200V高电压,那么是很难买到这种高压肖特基二极管,即使买到其价格也是很高的,如果采用同样低效的普通整流二极管,那么其效率也不可能提高。。所以认为输出电压高,可以大大降低转换器的功率损失,甚至也能降低散热器的成本的说法也是不确切的。

  3.“高压LED减小了LED的面积”,的确如此。例如:对于一个36W的LED,如果采用36个1W的LED那么就会占据很大的面积,而如果做一个集成的36W高压LED,那么就只要很小的面积(图3)。这个看上去是优点,但如果从散热的观点来看就未必是优点。因为假如二者的发光效率相同的话,那么它们将要散发的热量是相同的。而在一个很小的面积里要散发出大量的热量,这在散热器的设计中将是一个大难题。

【详解】高压LED:主导未来LED通用照明

  实际上,集成LED的生产厂商已经注意到这个问题,而且做了很多改进。首先是减小其热阻。一般的1WLED的热阻大约在6-9°C/W,而集成LED的热阻可以减小到2°C/W甚至更小。其次它的背板改用紫铜,以改进其导热。然而这些措施并不能从根本上改善小面积高热量这个基本状况。为了快速地将热量导出,唯一的办法是采用热管。而这反而会增加散热器的成本。同样,由于高压LED的底板采用了紫铜,那么和它直接接触的散热器部分也必须采用紫铜而不能采用铝,因为二者的膨胀系数不同,直接接触会产生缝隙而影响导热。如果采用紫铜散热器就会增加成本。所以这种高压LED不仅不会降低散热器的成本,反而会增加散热器的成本。

  4.“高压LED可以根本不需要变压器”。在不少的报道中都把高压LED和AC-LED相提并论。所以认为高压LED可以根本不需要恒流电源(图4)。

【详解】高压LED:主导未来LED通用照明

  我们知道首先并不是只有高压LED和AC-LED可以不用恒流源,而所有LED也都可以不采用恒流源,只是不用恒流源以后都会使LED的使用寿命大大降低。这是因为由于LED伏安特性的负温度系数,使得LED的正向电流随着LED的温升而增高,从而使得LED的结温升高,而降低了LED的寿命,高压LED也不例外。

  所以这个优点是不成立的。用牺牲寿命的方法来降低成本,好像并不是一种好方法。因为假定本来可以工作五万小时,现在变成只有2.5万小时,那对于用户来说,岂不是使用成本提高了2倍。远比省下一个恒流源要贵很多。

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